2012 Fiscal Year Annual Research Report
全固体電池の実用化に向けた高イオン伝導性ガラスセラミックスの創製
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21246098
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
辰巳砂 昌弘 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50137238)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
忠永 清治 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90244657)
林 晃敏 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10364027)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 固体電解質 / 硫化物電解質 / ガラス / ガラスセラミックス / 全固体電池 / リチウム電池 |
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| Research Abstract |
今年度は従来検討を行ってきたLi2S-P2S5系にLiBH4を添加した新規なガラス及びガラスセラミック電解質の作製を行った。 (100-x)(0.75Li2S･0.25P2S5)･xLiBH4 (mol %) 組成の出発原料混合物に対してメカノケミカル処理を行った結果、0 ≦ x ≦ 33の組成範囲ではガラスが得られ、x ＞ 33の組成範囲においては、Argyrodite結晶Li6PS5X (X = Cl, Br, I)に類似の新たな結晶のパターンが観測された。ガラスが得られた組成範囲では、xの増加とともに導電率も増大し、x=33ガラスは室温で1.6×10-3 S cm-1の最大の導電率を示した。一方、新規なArgyrodite類似結晶が析出したx=50電解質についても、ほぼ同じ導電率を示すことがわかった。x=33ガラスを電解質に用いることによって、金属リチウム負極を備えた全固体Li/TiS2セルが二次電池として作動することが明らかになった。
これまでの検討で見出してきた、金属酸化物の添加と酸化物置換によるガラス構造の修飾を組み合わせることによって、硫化物電解質のより一層の大気安定性向上を図った。75Li2S･15P2S5･10P2O5 (mol%)ガラスへ10mol%のZnOナノ粒子を添加することによって、大気中におけるH2S発生をより一層抑制することができた。これらガラス複合体を固体電解質に用いた全固体In/LiCoO2セルが充放電可能であり、50サイクル後においても75 mAh g-1の容量を保持することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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